Лекции по истории ж.д. техники

[Toman]

...Намереваюсь провести некий цикл а-ля научно-популярных лекций (пока, видимо, только оффлайновых, в Москве) по истории (и плюс-минус современности) железнодорожной техники.

С акцентом именно на самой технике, а не персоналиях, именах, датах и т.п., и уж тем более не о финансовой/коммерческой/политической истории ж.д.

Т.е. рассказ о том, как работают всякие базовые штуки на ж.д. (а также метро и трамвае), с необходимыми для этого экскурсами в сторону школьной физики и математики, и о том, как приблизительно исторически сложился нынешний (или хорошо знакомый нам ещё совсем недавний, уже постепенно уходящий) технический облик ж.д.

В основном более детально в применении к нашей стране/постсоветскому пространству, но непременно и со сравнением с разными зарубежными примерами и источниками заимствований.

По длительности и количеству лекций пока трудно предсказывать. Попробую пока хоть набросать некую предварительную программу по темам (не обязательно в том порядке, в котором они будут идти - просто чтоб удобнее было ориентироваться).

1. Верхнее строение пути, колёса и колёсные пары. Вписывание экипажей в колее. Соединения и пересечения рельсовых путей, устройства путевого заграждения.

2. Габариты. План и профиль пути. Земляное полотно и искусственные сооружения.

3. Экипажная часть подвижного состава. Рама/кузов. Буксы, рессорное подвешивание, тележки. Сцепные и ударно-тяговые приборы.

4. Тормоза (фрикционные) - механическая часть. Ободные тормозные колодки, дисковые тормоза. Материалы колодок, зависимость силы трения от силы нажатия и скорости, ограничения по нагреву. Тормозная рычажная передача, ручные тормоза. Пневматический и вакуумный привод - тормозные цилиндры или тормозные камеры, их размещение на подвижном составе. Пружинные стояночные тормоза.

5. Автотормоза. Необходимость "обратнодействующего" автотормоза. Простейшие "пассивные" схемы пневматического автотормоза на сжатом воздухе и вакуумного. Непрямодействующий автотормоз Вестингауза и его развитие. Прямодействующие автотормоза горного режима (Казанцева, Кнорр и др.) Тормоз Матросова и его развитие, равнинный режим. Электропневматические тормоза различных схем.

6. Пневматические тормоза - продолжение. Реле давления/повторители. Авторежимы. Противоюзная защита. Питание пневматических систем сжатым воздухом/вакуумом.

7. Паровозы. Паровой котёл. Паровая машина. Экипажная часть паровоза, дышловый привод, механизмы парораспределения. Машины двойного расширения, перегрев пара.

8. Электрический тяговый привод. Основные типы электродвигателей. Размещение электродвигателей на подвижном составе, конструктивные схемы привода ведущих колёсных пар.

9. Электротяга. Различные системы электрификации. Принцип управления тягой на классических электровозах и электропоездах постоянного тока, трамваях и т.п., рекуперативное и реостатное торможение. Электрификация однофазным переменным током промышленной частоты. Тяговые трансформаторы, выпрямители, управление тягой на классических электровозах переменного тока. Электровозы переменного тока с управлением электронными статическими преобразователями, с рекуперативным торможением.

10. Тепловозы. Общая схема тепловоза с электропередачей. Электропередача постоянного тока, переменно-постянного тока. Двухтактные и четырёхтактные дизели, турбонаддув, механические нагнетатели. Привод вспомогательных машин (компрессор, вентиляторы холодильника, вентиляторы тяговых электромашин и выпрямительной установки). Электродинамический тормоз на тепловозах. Тепловозы с гидродинамической передачей. Газотурбовозы. Тепловозы экзотических схем (непосредственный привод с пневматическими аккумуляторами, теплопаровозы, тепловозы и турбовозы с "механическим генератором газа").

11. Организация движения поездов и пространственная организация ж.д. и метрополитенов. Понятие станции и перегона, поезда и маневрового состава. Ранние способы организации/регулирования движения поездов и обеспечения безопасности (движение по расписанию, по телеграфу/телефону и др.)

12. Регулирование движения поездов на перегонах. Электрожезловая система. Полуавтоматическая блокировка. Автоблокировка на ж.д. и в метро. Рельсовые цепи и кодирование АЛС. Системы интервального регулирования без путевых светофоров (АЛСО на ж.д., АЛС-АРС в метро). Автостопы, контроль бдительности, контроль скорости.

13. СЦБ на станциях. Понятие маршрута, замыкания маршрута. Размещение сигналов на станциях. Механические системы централизации. Электромеханические системы централизации при ручном переводе стрелок (ключевая зависимость). Электрическая централизация стрелок. Индивидуальное управление стрелками и сигналами vs. системы с маршрутным набором.

14. Различные "языки" светофорной/семафорной сигнализации, сигнальные цвета. Семафоры, щиты и другие механические сигналы. Светофоры линзовые, прожекторные, светодиодные.

15. Классическая организация грузовых перевозок в XX в. Участковые станции, сортировочные станции.

[From_Odessa]

Ну как, провел/проводишь?

[Toman]

Ну как, провел/проводишь?

Ой, миль пардон, что-то замотался, не заметил вовремя вопроса.

Да, как раз недавно начал, пока только в оффлайне/вживую. Что-то забыл сюда кинуть анонс, опять же, замотавшись. Начать решил с сигнализации и организации движения, первая вводная/пробная лекция состоялась 2 марта, в московской библиотеке №85. Тема была - примерно в соответствии с пунктом 11 из списка выше, и то не полностью. Вообще думал рассказать побольше, но поскольку оказалось, что почти каждое слово/фраза требуют подробных пояснений, рассказать успел не обо всём, лекция получилась ну очень уж вводной. В самое ближайшее время предполагаю сделать и выложить что-то вроде презентации с тезисами и картинками по ней - как для тех, кто вообще не мог присутствовать на лекции, так и для тех, кто там был, в качестве повторения и добавления того, что не успел рассказать вживую.

Следующая лекция предполагается (если не простужусь опять, конечно) 30 марта, в 18.00, там же, в московской библиотеке 85. Тема предполагается примерно по пунктам 13, 14. Условно - "немецкие и американские (а также немножко и английские) корни советской/постсоветской сигнализации на ж.д."
К ней тоже буду делать презентацию - и для использования в ходе лекции, и потом её выложить.

[Toman]

Итак, видеозапись с прошедшей лекции:

К сожалению, большинства картинок на экране на видео не видно из-за случившейся перезасветки при таком контрасте яркостей, да и если бы было видно, слишком мелко, так что файл (PDF) с картинками выкладываю отдельно:
https://drive.google.com/file/d/1JbGdo-NRvM7XYKlzyZvFHKGmOFgOf6NT/view?usp=drive_link

[Oiseau]

Спасибо, изучим.

[Витамин Ц]

Итак, видеозапись с прошедшей лекции

Это квартира?

К сожалению, большинства картинок на экране на видео не видно из-за случившейся перезасветки

Не, это не дело: записи лекций это всегда плохо, всегда или звук плохой (с эхом) или изображений не видно, или звуки посторонние.
Такое надо в режиме блога подавать.

[Toman]

Это квартира?

Библиотека, как и было указано в сообщении до того. Одна из маленьких комнат для занятий в этой библиотеке.

Не, это не дело: записи лекций это всегда плохо, всегда или звук плохой (с эхом) или изображений не видно, или звуки посторонние.

Не всегда. Всё зависит от имеющейся техники, света, от навыков оператора и т.д. В данном случае запрос на съёмку от человека, который не мог лично присутствовать, но хотел посмотреть, пришёл в самый последний момент, когда я уже практически выходил из дома, так что пришлось брать с собой что попало и снимать там как попало. Заранее подготовить эту и другую имеющуюся технику, приехать пораньше, настроить как положено - у меня просто не было времени, т.к. в ту неделю как раз резко навалился аврал на работе, я презентацию-то доделать не успел... А так-то чисто технически возможно было бы гораздо более высокое качество съёмки и записи звука и на уже имеющуюся технику, если нормально подготовиться.

[Hellerick]

Попробовал причесать видео.
Скадрировал, затемнил левый край, наложил крупные картинки там, где сам смог их разобрать.
Еще звук попробовал почистить и выровнять, но не уверен, что эффект заметен.

[Hellerick]

Попросил Яндекс-Браузер составить конспект лекции.
Интересно, что с двух версий видео он дает разные тексты.

00:00 Введение в тему станций и раздельных пунктов • Обсуждение различий между станциями и раздельными пунктами на железной дороге и в метро. • Упоминание о том, что в прошлом станции могли называться остановочными пунктами. 06:00 Классификация раздельных пунктов • Разделение раздельных пунктов на сигнальные точки, настоящие раздельные пункты и блокпосты. • Описание работы полуавтоматической блокировки и ее отличия от автоматической. 12:22 Станции и их виды • Разъяснение различий между станциями, разъездами и обгонами. • Упоминание о том, что большинство станций метро имеют путевое развитие. • Обсуждение исторических терминов, таких как "полустанок" и "телеграфный пост". 17:49 Различия между станциями и перегонами • В видео объясняется, что исторически телеграфные линии использовались для передачи информации, а не для организации движения поездов. • В дореволюционный период, на большинстве линий в России, основным средством организации движения был телеграфный пост, а не станция. • В послереволюционный период терминология изменилась, и станции стали называться в широком смысле. 29:23 Различия между поездами и маневровыми составами • Поезда движутся между станциями по перегонам или одному перегону, но могут также двигаться внутри станции. • Маневровые составы движутся внутри станции или по подъездным путям. • Поезда имеют номер, обозначаемый сигналами, и движутся между станциями. • Маневровые составы не имеют номера и движутся внутри станции или по подъездным путям. 35:06 Семафоры и их история • В видео обсуждаются различные типы семафоров, их история и применение на железных дорогах. • Упоминаются примеры использования семафоров на разных железных дорогах, включая Великобританию, США и Россию. 41:20 Применение семафоров и их сигналы • В видео объясняется, как семафоры использовались для предупреждения машинистов о необходимости остановки или снижения скорости. • Упоминается, что изначально семафоры имели только три положения: красный, зеленый и белый, но со временем появились дополнительные сигналы и автоматизация. 51:27 Терминология и использование семафоров • В видео обсуждается, как англоязычная терминология для семафоров может быть сложной для понимания для русскоговорящих людей. • Упоминается, что первоначально семафоры имели три положения, но со временем стало ясно, что это слишком сложно и неудобно. 53:18 История семафоров • В видео рассказывается о том, как семафоры эволюционировали в Великобритании и США. • В Великобритании изначально использовали белые сигналы, но затем перешли на желтые. • В США изначально использовали семафоры с вертикальными сигналами, но затем перешли на горизонтальные. 01:03:24 Расположение семафоров на станциях • В Великобритании семафоры располагались на одном столбе, показывая разные сигналы в зависимости от пути приема поезда. • В США семафоры располагались на разных столбах, показывая разные сигналы для разных путей. 01:07:30 Развитие семафоров в США • В США семафоры использовались для выдачи приказов машинистам и кондукторам. • В 1890-х годах появились семафоры с электрическими приводами и автоблокировкой. 01:12:20 История светофоров • В начале 20 века, англичане и американцы использовали разные системы светофоров, основанные на традиционных цветах: красный, зеленый, белый. • В 1900-х годах, американцы начали использовать желтый цвет, который стал стандартным для светофоров. 01:16:23 Американские светофоры • Американские светофоры имели восемь огней, которые могли указывать скорость, направление движения и другие параметры. • В отличие от английских светофоров, американские светофоры не имели разноцветных огней, а использовали только один цвет для указания положения крыла семафора. 01:22:53 Французские светофоры • Французская система светофоров была более примитивной, чем немецкая, и использовала только два цвета: красный и зеленый. • В России, на Московской железной дороге, использовалась французская система светофоров, которая была передана от главного общества французов. 01:31:52 Сравнение систем управления стрелками и сигналами • Видео обсуждает различные системы управления стрелками и сигналами, включая англо-американскую, французскую и немецкую. • В англо-американской системе, стрелки и сигналы управляются механически, с использованием рычагов и тяг. • В немецкой системе, стрелки и сигналы также управляются механически, но с использованием более компактных и изящных механизмов. 01:45:21 Примеры различных систем управления • Видео демонстрирует различные примеры систем управления стрелками и сигналами, включая семафоры, предупредительные диски и другие механизмы. • В некоторых случаях, например, в Германии, эти системы могут быть механическими или электрическими, в зависимости от конкретной ситуации. 01:51:48 Система блокировки • В видео обсуждается система блокировки, используемая на железных дорогах в начале 20 века. • Она включает в себя рукоятки для замыкания маршрутов и семафоры, которые могут быть открыты или закрыты вручную. • Система также включает в себя электрические аппараты, которые блокируют стрелки и позволяют поездам двигаться только по определенным маршрутам. 02:01:50 Перегонная блокировка • В видео также обсуждается перегонная блокировка, которая используется для разделения перегонов на части, чтобы поезда могли двигаться одновременно. • Эта система была разработана немцами и использовалась на железных дорогах в Германии, Австрии и России. • Она использует электрические аппараты для передачи информации о состоянии стрелок и семафоров между станциями. 02:10:42 Автоблокировка и полуавтоблокировка • В случае перехода на телефонную связь, дежурный сначала общается с поездом, затем отправляет телеграмму или телефонограмму. • В случае полуавтоблокировки, дежурный сначала отправляет телеграмму или телефонограмму, затем получает согласие от блокировочного аппарата. 02:17:58 Семафоры и их управление • В Германии и России использовались двукрылые семафоры, которые управлялись одной парой рычагов. • В отличие от английских семафоров, немецкие семафоры могли принимать разные углы, что позволяло машинисту ехать с меньшей скоростью. • В Советском Союзе была принята светофорная сигнализация с красным, жёлтым и зелёным цветами.

00:00 Введение в эволюцию и классификацию станций • Обсуждение различных признаков эволюции и их влияния на систематику. • Упоминание о том, что человек может использовать секвенатор для определения видов. 03:03 Различия между станциями и остановочными пунктами • Обсуждение различий между станциями и остановочными пунктами на железной дороге. • Упоминание о том, что остановочные пункты могут быть классифицированы как станции в широком смысле. 06:58 Разъяснения о раздельных пунктах и их классификации • Обсуждение различных типов раздельных пунктов на железной дороге, включая блокпосты, станции и разъезды. • Упоминание о том, что блокпосты могут быть автоматическими или с дежурным. 12:25 Разъяснения о терминах и классификации станций • Обсуждение различных терминов, таких как полустанок, телеграфный пост и путевой пост. • Упоминание о том, что исторически сложилось многозначное использование этих терминов. 18:24 Терминология и классификация путей • В видео обсуждается терминология и классификация путей на железной дороге. • Упоминается, что раньше были телеграфные посты, которые сейчас называются станциями. • Разъясняется, что пути делятся на три типа: пути в границах станции, перегоны и подъездные пути. 27:27 Особенности движения поездов и маневровых составов • В видео объясняется, что поезда движутся между станциями по перегонам, а маневровые составы могут двигаться внутри станции или по подъездным путям. • Упоминается, что поезда имеют номер, обозначающий рейс, и обозначаются сигналами. • В темное время суток поезда имеют два буферных фонаря, а маневровые составы - один фонарь. 35:26 Семафоры и их эволюция • Видео рассказывает о различных типах семафоров, используемых на железных дорогах, и их эволюции. • Упоминаются семафоры, используемые в Великобритании, США и России, и их различия в цветах и сигналах. 47:02 Применение семафоров • В начале использования семафоров, они управлялись вручную, без автоматизации. • Позже, с развитием технологий, появились сигналы, которые могли показывать различные показания, и автоматизация стала более распространенной. • Однако, в некоторых странах, таких как Великобритания, до сих пор используется терминология, которая может быть непривычной для других стран. 54:21 История семафоров • В видео рассказывается о том, как семафоры появились и развивались в разных странах, включая Англию, Америку и Россию. • В Англии семафоры были введены в 1860-х годах, и их конструкция была изменена в 1890-х годах. • В Америке семафоры также были заимствованы у англичан, но их применение было несколько иным, так как в Америке не было станций, а были только телеграфные посты. 01:03:19 Расположение семафоров на станциях • В видео объясняется, как семафоры расположены на станциях в разных странах. • В Англии и Америке семафоры могут быть расположены на одном столбе, но в России они обычно находятся на разных столбах. • В видео также рассказывается о том, как семафоры используются для указания маршрута и скорости поезда. 01:13:54 История светофоров • В начале 20-го века, в США и Европе, светофоры использовали традиционную тройку цветов: красный, зеленый и белый. • В 1900 году, в США, начали использовать желтый цвет для разрешающего сигнала. • В 1920-х годах, в США и Европе, начали использовать привычную нам тройку цветов: красный, желтый и зеленый. 01:21:53 Американские и французские системы • В США, в начале 20-го века, использовали прожекторные светофоры с подвижной рамкой, которая подставляла светофильтр нужного цвета. • В России, на Московской железной дороге, использовали французскую систему Ларга, которая была примитивной и похожей на английскую. • В начале 19-го века, на Петербургской и Варшавской дорогах, использовали французское влияние. 01:27:00 Английские и американские системы • В Англии, на железных дорогах, использовали систему "динь-динь", где дежурный звонил в звонок и поворачивал стрелку, чтобы привлечь внимание. • В США, на железных дорогах, использовали систему с механическим замыканием, где дежурный открывал семафор вручную. 01:33:42 Устройство семафоров • Видео рассказывает о различных типах семафоров, включая французские, английские и американские. • В английских и американских системах, стрелки и сигналы замыкаются механически, что позволяет дежурному контролировать маршрут поезда. • В немецких системах, стрелки и сигналы также замыкаются механически, но с использованием более изящных и аккуратных механизмов. 01:48:07 Немецкие семафоры • В немецких семафорах, стрелки и сигналы замыкаются с помощью горизонтальных линеек, которые двигаются с помощью ручек. • Это позволяет дежурному переводить стрелки и сигналы в любом порядке, пока движение поезда отсутствует. • В конце видео автор обсуждает различные типы семафоров, которые все еще используются в Восточной Европе и на Балканах. 01:52:51 Система блокировки в Германии и России • В Германии и России использовалась система блокировки, которая позволяла открывать и закрывать семафоры и переводить стрелки. • В отличие от английской системы, где блокировка осуществлялась на основе памяти и внимательности дежурного, в немецкой системе использовались электрические аппараты для блокировки и разблокировки. 02:01:28 Перегонная блокировка • В России перегонная блокировка была разработана немцами и использовалась на Петербурго-Московской железной дороге. • Она позволяла поездам двигаться на перегоне, не сталкиваясь друг с другом, и была основана на принципе индукции. 02:08:20 Работа полуавтоматической блокировки • Полуавтоматическая блокировка позволяла поездам двигаться с приличной скоростью, но требовала наличия четырех аппаратов на двухпутных линиях и шести аппаратов на однопутных линиях. • Работа полуавтоматической блокировки была похожа на работу классического телеграфа или телефона, где поезда могли неформально общаться между собой, но официально фиксировали свои действия в журналах телефонограмм. 02:12:35 Безопасность на железной дороге • В видео обсуждается, как безопасность на железной дороге обеспечивается с помощью системы блокировки. • Если поезд прибывает на станцию, то его прибытие подтверждается нажатием рычага на станции приема. • Если поезд не прибыл, то станция приема не сможет отправить сигнал о прибытии. • Если поезд отправляется, то его отправление блокируется на станции отправления. • Если провода на перегоне порваны, то станция приема не сможет отправить сигнал о прибытии, и безопасность будет нарушена. 02:15:13 Порядок отправки поездов • Перед отправкой поезда дежурный должен запросить согласие на отправку у станции приема. • Если согласие получено, то дежурный может отправить поезд. • Если поезд хозяйственный и не предполагается, что он дойдет до станции, то его отправление не может быть разблокировано. 02:18:31 Семафоры и их сигналы • В видео обсуждаются различные типы семафоров, их сигналы и их использование на железной дороге. • Семафоры могут показывать два показания: горизонтальное или наклонное вверх. • В отличие от английских семафоров, немецкие семафоры могут показывать предупреждающие сигналы.

[Toman]

Попросил Яндекс-Браузер составить конспект лекции.
Интересно, что с двух версий видео он дает разные тексты.

...и оба варианта в основном, конечно, полная пурга с небольшой примесью правдивых утверждений